Johdanto

Tässä tutkimuksessa mitattiin yhdeltätoista lukiolaiselta unen määrää, unen laatua ja syvän unen määrää ajanvälillä 4.9-25.10.2020. Tähän ajanjaksoon mahtui sekä tavallista opiskeluaikaa, koeviikko (16.9-22.9) ja syysloma (10.10-18.10). Näin saatiin vertailukohtaa, kuinka uni muuttuu lukuvuoden eri aikoina.

Mittaus suoritettiin Suunto 3 kelloilla. Tulokset koottiin henkilökohtaisiin mittauspöytäkirjoihin, pöytäkirjoista tulokset siirrettiin samaan yhteiseen pöytäkirjaan, puuttuvat tulokset korvattiin henkilökohtaisilla keskiarvoilla, ja kaikista tuloksista laskettiin keskiarvot. Samalla mallinnettiin suuren tietomäärän keräämistä (Big Data) ja puuttuvan tietoaineiston korvaamista. Tuloksien keskiarvoista muodostettiin pistekuvaajat ja näistä tuloksista tehtiin aineistojen tulkinnat.

Uni

Ihmisen hyvinvoinnille rasituksen ja levon rytmi on tärkeää, koska taukoamaton rasitus kuluttaa liikaa ihmisen biologista ja psykologista perusjärjestelmää. Opiskelijan lepoa ja palautumista voivat häiritä esimerkiksi vapaa-aikaan ja opiskeluaikaan nivoutuvat tekijät tai opiskeluun ja opiskelutavoitteisiin liittyvä stressi. (muokattuna https://www.ttl.fi/tyontekija/uni-ja-palautuminen/, luettu 13.12.2020)

Univaje vaikuttaa negatiivisesti mm. tarkkaavaisuuteen, muistiin, oppimiseen, mielialaan ja asioiden hallintaan. Mitä useampaan tehtävään ihminen joutuu jakamaan tarkkaavaisuuttaan, sitä herkempi hän on näille univajeen vaikutuksille. Univajeesta kärsivä saa heittää hyvästit myös luovuudelleen, sillä hän alkaa ajatella hyvin urautuneesti. (muokattuna https://www.ttl.fi/tyontekija/uni-ja-palautuminen/, luettu 13.12.2020)

Nukkumisen lisäksi palautuminen vaatii vaihtelua sosiaalisessa elämässä. Opiskelijoiden vapaa-ajan käyttö on muuttunut: sosiaalisiin verkostoihin käytetty aika on vähentynyt, ja televisioon, kotona oleskeluun, tietokoneeseen ym. käytetty aika on lisääntynyt. Lepo ei ole vain fyysistä nukkumista, vaan myös henkinen prosessi. (muokattuna https://www.ttl.fi/tyontekija/uni-ja-palautuminen/, luettu 13.12.2020)

Unen aikana syvimmissä univaiheissa soluvauriot korjautuvat ja hermosolujen väliset kytkennät vahvistuvat etenkin muistin kannalta tärkeillä aivoalueilla. Näillä aivoalueilla syntyy mahdollisesti myös uusia hermosoluja vielä aikuisiälläkin. Toisaalta tarpeettomia synapsiyhteyksiä karsiutuu paitsi tilan säästämiseksi mahdollisesti myös energiakulutuksen minimoimiseksi. (https://thl.fi/fi/web/elintavat-ja-ravitsemus/uni, luettu 13.12.2020)

Uni on herkkä terveysmittari. Niin psyykkiset kuin fyysiset rasittavat tekijät häiritsevät herkästi unta. Tämän seurauksena yöuni voi lyhentyä tai pidentyä normaalista. Myös uni-valverytmin häiriöt ilmenevät joko unettomuutena tai liikaunisuutena. Ne johtuvat ristiriidasta henkilön sisäisen kellon synnyttämän vuorokausirytmin ja hänen ympäristönsä noudattaman ulkoisen aikataulun välillä. (https://thl.fi/fi/web/elintavat-ja-ravitsemus/uni, luettu 13.12.2020)

Sekä lyhentynyt että pidentynyt yöuni on epäterveellistä ja lisää sydän- ja verisuonitautien sekä aikuistyypin eli tyypin 2 diabeteksen riskiä. Huonosti nukutun yön jälkeen väsymys voimistuu, keskittymiskyky huononee, tarkkaavuus heikkenee, huomiokyky kaventuu, muistaminen vaikeutuu ja reaktionopeudet hidastuvat. Nämä altistavat virheille ja niiden seurauksena myös tapaturmille. (https://thl.fi/fi/web/elintavat-ja-ravitsemus/uni, luettu 13.12.2020)

Unen tarve on yksilöllistä. Tyypillisesti aikuisen ihmisen katsotaan tarvitsevan unta noin 7–9 tuntia vuorokaudessa. Nuorten unentarve on tyypillisesti hieman aikuista suurempi, noin 8–9 tuntia. (https://mieli.fi/fi/kehittämistoiminta/lapset-ja-nuoret/unitehdas/unitehdas-unen-abczzz/kuinka-paljon-unta-tarpeeksi, luettu 13.12.2020)

Unen vaiheet

Unen erivaiheissa aivosähkötoiminnassa, lihastoiminnoissa, silmän liikkeissä, sydämen sykkeessä, ruumiinlämmössä ja hormonierityksessä tapahtuu muutoksia.

Yöuni kulkee vaiheissa. Unen erivaiheissa aivosähkötoiminnassa, lihastoiminnoissa, silmän liikkeissä, sydämen sykkeessä, ruumiinlämmössä ja hormonierityksessä tapahtuu muutoksia.

Näistä ensimmäinen kevyen unen vaihe alkaa heti nukahtamisen jälkeen. Siinä nukkuja on vielä unen valveen rajamailla, mutta ote todellisuudesta alkaa höltyä.  Tässä vaiheessa lihakset rentoutuvat.  Unen ensimmäinen vaihe ei ole pitkä, vaan kestää ainoastaan 2-5 minuuttia. Sen jälkeen hieman syvenee toiseen kevyen unen vaiheeseen. Siinä lihakset rentoutuvat entisestään, sydämen syke hidastuu ja ruumiinlämpö laskee. Kurkun lihasten veltostuminen voi aiheuttaa kuorsausta tai tuhinaa.  Tämä vaihe kestää noin 20 minuuttia.  Kahta ensimmäistä vaihetta kutsutaan yleisesti kevyeksi uneksi.

Kevyttä unta seuraa syvän unen vaihe, joka alkaa siis noin 25 minuutin kuluttua nukahtamisesta. Sen aikana aivojen sähköinen toiminta on hitaimmillaan.  Syvästä unesta herääminen on vaikeaa ja epämiellyttävää.  Jos meidät herätetään syvästä unesta, tunnemme olomme unenpöpperöisiksi, koska aivomme ovat vielä neurokemiallisesti unessa. Syvää unta pidetään useiden unen elvyttävien tehtävien kannalta tärkeimpänä univajeena. Syvässä unessa aivojen energiavarastot täydentyvät ja kasvuhormonia välittyy. Noin neljäsosa aikuisen unesta on syvää unta ja se nukutaan yleensä ensimmäisten 4-5 tunnin aikana. Syvä uni on hyvinvoinnille hyvin tärkeää. Syvä uni kestää noin puoli tuntia. Sen jälkeen aivot palaavat nopeasti kevyeen uneen. Tässä vaiheessa silmät alkavat liikkua. Aivot aktivoituvat yhtä vilkkaiksi kuin valveilla ollessa. Nukkuja näkee unta erityisesti vilke- eli REM-unen aikana.

Vilkeuni kestää noin reilut puoli tuntia, minkä jälkeen uni alkaa taas syventyä. Uuden syvän unen vaiheen jälkeen seuraa taas toinen unennäkövaihe. Näitä unisyklejä tehdään yön aikana noin 4-6. Sykli kestää aina noin puolitoista tuntia kerrallaan. Alkuyöstä syvää unta on enemmän, kun taas aamua kohden unisykleissä REM-jaksot ovat pidempiä.

Lähteinä yhdistettyinä  https://mieli.fi/fi/kehittämistoiminta/lapset-ja-nuoret/unitehdas/unitehdas-unen-abczzz/miten-uni-muodostuu ja https://www.terveysverkko.fi/tietopankki/terveysliikunta/uni/, luettu 13.12.2020.

 

Tutkimuksen vaiheet

Kartoitus sopivasta laitteesta aloitettiin kevättalvella 2020, vaihtoehtoina olivat FirstBeat, Polar tai Suunto. Myös muita vastaavia laitteita etsittiin. Valinta lopulta päätyi Suunto3:en. Huhti-toukokuun aikana tutkimusasetelma alkoi muodostumaan ja kesäkuun aikana kellot lähtivät tilaukseen. Muuramen lukioon kelloja saatiin yksitoista kappaletta.

Lukiolaista kakkosluokkalaisille ja abiturienteille lähetettiin Wilman kautta kutsuviesti kurssiin osallistumisesta 18.8.2020. Paikalle saapui kaksikymmentä opiskelijaa, joista yhdestätoista toisen opiskeluvuoden opiskelijoista muodostettiin ensimmäinen tutkimusryhmä. Abiturienteista muodostuva tutkimusryhmä (vertailuryhmä, tutkimus valmistunee myöhemmin) muodostettiin joulukuun 2020 alussa, mukana on yksitoista abiturienttia.

Kellot luovutettiin opiskelijoille 20.8.2020. Tällöin opiskelijoita lyhyesti opastettiin kellon käytöstä ja sen yhdistämisestä älypuhelimeen. Tämän jälkeen opiskelijat tutustuivat ja totuttautuivat kellon käyttöön. 4.9.2020 aloitettiin mittausdatan kokoaminen, opiskelijoille annettiin mittauspöytäkirjan pohja, jonka he tallensivat omalle pilvipalvelimelle.

Lisäksi opiskelijat tutustuivat tekoälyn perusteisiin lukemalla oppikirjan Tekoälyn perusteita ja sovelluksia (Martti Lehto, Pekka Neittaanmäki, Riku Nyrhinen, Anniina Ojalainen, Ilkka Pölönen, Ilkka Rautiainen, Toni Ruohonen, Heli Tuominen, Petri Vähäkainu, Sami Ayrämö, Sanna-Mari Ayrämö, 2018) luvut 1. Johdanto, 2. Peruskäsitteet ja termit, 3. Koneoppiminen, 8. Tekoäly Suomen yliopistoissa sekä luvusta 9. Tekoälyn soveltaminen ss. 96–98 ja alaluvusta 9.5 terveydenhuollon osuudet.

Mittausdata kirjattiin päivittäiseen pöytäkirjaan. Pöytäkirjaan merkittiin unen määrä (tunnit ja minuutit), unen laatu (prosentteina) ja syvän unen määrä (tunnit ja minuutit). Tulokset opiskelijat ottivat joko kellosta tai älypuhelimen Suunto sovelluksesta.

Dataa koottiin 25.10.2020 saakka. Tämän jälkeen jokainen opiskelija luovutti mittausdatansa, mittausdata muokattiin minuuteiksi kaavalla tunnit*60+minuutit (unen ja syvän unen määrä) ja unen laatu sellaisenaan. Mittausdatat yhdistettiin yhteiseen mittausmatriisiin vaakarivinä päivämäärä ja pystysarakkeena mittaaja (opiskelija).

 

Mittaustulokset

Mittausdata saatiin kymmeneltä opiskelijalta, yhdeltä opiskelijalta ei saatu tuloksia.

Luonnollista on, että osalle päivistä mittaukset jäävät syystä tai toisesta puuttumaan. Koska kyseessä on pienen otannan mittaus, niin puuttuvat tulokset pitäisi tavalla tai toisella korvata jollakin järkevällä tavalla tai jättää huomioimatta. Tämän ongelma jätettiin opiskelijoiden ratkaistavaksi lähettämällä heille 15.11.2020 Wilma viesti mittaustuloksen käsittelystä. Samalla opiskelijat joutuivat pohtimaan tekoälyn ja Big Datan roolia vastaavissa tilanteissa (kysely ja kyselyn vastaukset liitteenä). Suurimman suosion saivat sekä puuttuvan mittaustuloksen pois jättäminen että puuttuvan korvaaminen henkilön mittauksien keskiarvolla. Näistä jälkimmäinen otettiin käyttöön.

Kaikista mittauksista laskettiin päiväkohtaiset keskiarvot ja niistä tehtiin pistekuvaajat (kuvaajat liitteenä).

 

Mittaustuloksien tulkinta

Jos lähtökohtana pidetään, että nuoren unen tarve on 8–9 tuntia (eli 480–540 minuuttia), niin ensimmäistä pistekäyrästä (Unen määrä) nähdään, että opiskelija saa riittävästi unta ainoastaan tavallisella opiskeluviikolla ehkä lauantaita ja erityisesti sunnuntaita (6.9, 13.9, 4.10) vastaisena yönä. Maanantaita vastaisena yönä unen määrä putoaa rajusti alaspäin. Eli tuleva opiskeluviikko pudottaa unen määrää alaspäin (valvominen, myöhään nukkumaan meno?).

Keskimäärin opiskelija nukkuu 422 minuuttia eli noin seitsemän tuntia yössä, mitä pidetään aikuisen riittävän unen alarajana! Nuoren unen alarajana pidetään kahdeksaa tuntia.

Testausaikana koeviikko (16.9–22.9) pudotti unen määrää myös sunnuntaina (20.9) eli riittävää palautumista ei tapahdu edes silloinkaan. Syysloman (10.10–18.10) aikana perjantain ja lauantain vastaisen yön unen määrä oli pienempi kuin muina päivinä sillä viikolla.

Myös muut käyrät tukevat edellä esitettyä tulkintaa, joitakin pieniä heittoja saattoi olla unen laadussa ja syvän unen määrässä, mutta mitään erityisiä uusia huomioita ne käyrät eivät antaneet unen määrään.

Unen laatu pistekäyrästä huolestuneisuutta tuottaa se, että maanantaisin unen laatu putoaa lähelle tai alle 60 prosentin, eli uni ei ole riittävästi palauttavaa. Unen laadun käyrän tulkitseminen on ongelmallista, sillä pienen otannan takia pienet yksittäiset heilahtelut tuloksissa vaikuttaa voimakkaasti päivittäiseen kokonaistulokseen.

Syvän unen määrän pistekäyrä antaa vähän toisenlaista tulkittavaakin. Jos ajatellaan kuten tutkimustuloksissa, että noin 20 % unesta tulisi olla syvää unta, niin nuoren syvän unen määrän tulisi olla puolentoista tai kahden tunnin luokkaa (96—108 minuuttia) eli noin 100 minuuttia, niin käyrän mukaan tutkittavat saavat riittävästi syvää unta normaalista, mikä todetaan positiivisena asiana. Maanantait ovat huolestuttavia myös syvän unen kannalta.

 

Liite (kuvaajat)

Hannu Reijonen, Lehtori FL, Muuramen lukio

Julkaistu kategoriassa